Adam Fineberg je napravio jarkožuti list plastike. Onda ga je isjekao na male komade. Izabrao je kalup u obliku slova “I” za logo Univerziteta Illinois gdje radi kao hemičar, napunio ga plastičnim komadićima i stavio u rernu.
“Otvorio sam kalup i video predivno žuto ‘I'”, prisjetio se. Njegova nova plastika je prošla test – mogla je da se oblikuje vrelinom isto kao i obična plastika. Dr. Fineberg je stavio “I“ ispod bijelog svjetla i pet minuta kasnije ostala je samo polovina slova. Plastika se nije samo istopila. Ono od čega je napravljena, sintetički polimeri su se vratili na molekularni nivo.
Većina plastičnih polimera nije napravljena da se dezintegriše ili nestane. Oni su zamišljeni da traju što je duže moguće kako bi zamjenili metal i staklo u avionima ili automobilima. Ali sintetički polimeri su postali toliko popularni da su u korijenu problema milijardi tona plastičnog otpada – slamčica, filtera za cigarete, plastičnih poklopaca.
Proteklih nekoliko decenija ovaj raskorak između materijala i njegovog trajanja doveo je do nagomilavanja plastike po deponijama ali i prirodi. Prema nekim procjenama, svega 10 procenata plastike se reciklira.
Uticaj na prirodnu okolinu podstakao je hemičare da naprave polimere sa ugrađenim mehanizmima za samouništavanje. “Pravi trik je da budu stabilni dok ih koristite i nestabilni kada više ne želite da ih koristite”, rekao je Mark Hillmyer iz Centra za održive polimere Univerziteta Minnesota.
To znači biranje polimera koji su urođeno nestabilni. Ako bi mogli da biraju, radije bi ostajali u obliku malih molekula. Naučnici primoravaju te molekule da se povežu u duge lance i tako zarobljavaju polimere. Rasturanje tih polimera se ponekad naziva otkopčavanjem jer kada polimeri osjete okidač koji sklanja lance, njihove jedinice otpadnu dok se polimeri potpuno ne prebace u male molekule.
Finebergovi polimeri su uhvaćeni u obručima. Sami, ovi obruči su stabilni. Za samouništavajuću plastiku, Fineberg je miješao polimere sa bojom osjetljivom na svjetlo. Kada se obruč prekine, izloživši krajeve polimera, oni se raspadnu.
Dizajniranjem zamki koje pokreću okidače naučnici mogu da kontrolišu kako i koliko će se njihovi polimeri raspasti.
Ako bi se poslije raspada polimeri koristili za pravljenje novih, to bi dovelo do hemijske reciklaže. Veći dio recikliranja danas se odnosi na topljenje i prepakivanje plastike.
Ekonomski, zamjena polimera poput polietilena (kese iz prodavnice), polipropilena (mreže za pecanje) ili politereptalata (flaše za jednokratnu upotrebu) polimerima koji mogu da se raspadnu nije održivo. Zbog toga se naučnici fokusiraju na vrijednije materijale poput poliuretanske pjene koja se nalazi u dušecima ili sjedištima u automobilima.
Hillmyer i njegov tim su 2016. napravili poliuretan koji je moguće hemijski reciklirati. Pjena ostaje stabilna na sobnoj temperaturi ali se raspada na temperaturi od 200 stepeni Celzijusa.
Korištenje hemijski reciklirajućih materijala može da bude praktično naročito ako kompanije preuzmu odgovornost za svoje proizvode i njihov rok trajanja, rekao je on. Ako bi auto-kompanije uzimale ponovo stare automobile, onda bi imalo smisla imati unutrašnji sistem za hemijsku reciklažu koji bi od starih materijala pravio nove, dodao je on.
“To je bukvalno oporavak”, kaže Jeannette Garcia, polimerski hemičar u IBM-u.
Dok čekamo na novu generaciju polimera, postojeća komercijalna plastika dostiže veličinu od 400 miliona tona godišnje.
“Osmišljavanje novih polimera je od suštinske važnosti i apsolutno neophodno”, rekla je Jeannette Garcia. Ali veći problem je naučiti kako da se rasture polimeri. “To je kao sveti gral ovog izazova.”
